DE2553035A1

DE2553035A1 - Kernbohrwerkzeug

Info

Publication number: DE2553035A1
Application number: DE19752553035
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Benz GmbH Werzeug und Maschinenbau KG
Current assignee: Benz GmbH Werzeug und Maschinenbau KG
Priority date: 1975-11-26
Filing date: 1975-11-26
Publication date: 1977-06-02
Also published as: CH612866A5; DE2553035B2; DE2553035C3

Description

Kernbohrwerkzeug
Die Erfindung bezieht sich auf ein Kernbohrwerkzeug mit einem zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildeten Schaft, der vorzugsweise mit einer Kühlmittelöffnung versehen iut, mit einem mit Schneidelementen versehenen Bohrkopf und einem axial verschiebbaren Führungs- bzw. Zentrierelement in der Bohrarchse.
Bei einem bekannten Werkzeug dieser Art stützt sich der zur Zentrierung dienende Führungszapfen am in den Hohlkörper eingedrückten kühlmedium großflächig ab. Dies bedeutet, daß die Kühlflüssigkeit unter einem relativ hohen Druck zugeführt erden muß, damit am Zentrierzapfen eine gewisse Vorspannung erreicht wird, und daß das Kühlmittel von Anfang an vorhanden sein muß, da der entsprechende Gegendruck am Bührungszapfen gleich zu Beginn des Bohrvorganges vorhanden sein muß. Ein weiterer lSachteil besteht darin, daß der mit dem Kühlmittel erreichte axiale Gegendruck während des gesamten Bohrvorganges stets gleich ist, obwohl es wünschenswert wäre, insbesondere beim Anschneiden einen höheren Gegendruck zu besitzen. Dies bedingt auch, daß die Genauigkeit der hiermit erreichten Bohrung und ihre Gleichmäßigkeit noch zu wünschen übrig läßt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kernlochbohrwerkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, das die Nachteile des bekannten Werkzeuges vermeidet und bei dem ein Anschneiden unabhängig vom anstehenden klühlmitteldruck und unter erhöhter axialer Vorspannung möglich ist.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß das Zentrierelement derart axial verschiebbar gelagert ist, daß es während des Anschneidens einer Wernbohrung unter einer vorzugsweise etwa progressiv zunehmenden axialen Druckspannung und danach unter einer im wesentlichen konstanten Druckspannung, vorzugsweise durch das E;üblmittel, steht.
Auf diese Weise kann die axiale Vorspannung des Zentrierelementes von den beim Anschneiden und im Verlaufe der weiteren Bohrung auftretenden unterschiedlichen Kräfte abhängig gemacht werden und man kann insbesondere die beim Anschneiden notwendige erhöhte Vorspannung erreichen. Dabei ist es nicht notwendig, daß von Anfang an der Druck im Kiiiilmittelsystem aufgebaut ist, man kann also durchaus auch ohne Kühlmittel anschneiden.
Dies ist z.B. dann notwendig, wenn man an schrägen, konkaven oder konvexen Flächen anschneiden will. Die erhöhte Vorspannung bedingt eine erhöhte Genauigkeit, da wegen der angepaßten axialen Vorspannung das Werkzeug nicht ausweichen kann und deshalb die Zentrierung stets gleichbleibend gut ist Zweckinäßigerweise ist die konstante Druckspannung geringer als zumindest der Maximalwert der progressiv ansteigenden Anfangsdruckspannung. Vorzugsweise liegt die konstante Druckspannung etwa im Bereich oder knapp oberhalb der Anfangsdruckspannung.
Ein einfacher konstruktiver Aufbau ergibt sich dann, wenn das Zentrierelement einen Zentrierzapfen besitzt, der gegen die Wirkung einer oder mehrerer Federn, vorzugsweise Tellerfedern, in einem Führungskolben axial verschiebbar gelagert ist, und wenn der Fuh'rungskolben innerhalb eines Hohlkörpers am Schaft unter Überwindung einer Rast bzw. eines Druckpunktes axial verschiebbar ist. Je nach der Anzahl, Anordnung und Ausbildung der Tellerfedern kann also der Verlauf der Anfangsdruckst>annung in Abhängigkeit vom Weg bzw. von der Bohrtiefe in verschiedener Weise gestaltet werden. Die sich daran anschlie;3ende konstante Druckspannung ist abhängig vom verwendeten flihlmitteldruck, der im allgemeinen jedoch nicht sehr hoch sein muß. Zweckmäßigerweise ist der Führungskolben mit mindestens einem Kühlmittelkanal versehen, der je nach der Vorschubgeschwindigkeit und der benötigten Kühlmittelmenge einen mehr oder weniger großen Durchmesser besitzen kann. Insbesondere auch hinsichtlich des konstanten Druck verlaufes nach dem Anschneiden ist es günstig, wenn der Kühlmittelkanal an seinem dem bohrkopf zugewandten Ende eine Düse besitzt. Diese Düse bestimmt dabei mit die axiale Vorspannung und kann gegebenenfalls in ihrem Querschnitt veränderbar gemacht werden.
Um in konstruktiv einfacher Weise zu erreichen, daß zuerst die Tellerfedern zusammengedrückt werden und sich erst dann unter Uberwindung des Druckpunktes der gesamte Führungakolben verschiebt, ist bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung vorgesehen, daß der Führungskolben einen elastisch verformbaren Ring besitzt, der den Außendurchmesser des Führungskolbens überragt und in Ausgangslage des Zentrierelementes an einem Innenkonus des Hohlkörpers anliegt. Dabei ist die Elastizität und die überragende Breite des Ringes bzw. die lichte Weite einer im Führungakolben angeordneten Nut zur Innenwandung des llohlkörpers im Verhältnis zur Ringdicke derart gewählt, daß der elastische Ring zwischen den Führungskolben und den Hohlkörper nur mit einer ganz bestimmten Druckkraft einpreßbar ist, die etwa gleich der maximalen Druckkraft der verwendeten !Pellerfedern ist, während die zur Uberwindung der dann erfolgenden Reibung zwischen Ring und Hohlkörper kleiner als der Druck der Kühlmittelflüssigkeit ist. Der Ring dient dabei gleichzeitig zur Reinigung der Innenwandung des Hohlkörpers.
Ein vergleichbares bekanntes Werkzeug besitzt lediglich einen Schaft, der in seinem vorderen Bereich als Hohlkörper ausgebildet ist und auf dem der Bohrkopf befestigbar ist und mittels Halteschrauben gesichert ist. Dies bedeutet, daß mit diesem Werkzeug Kernbohrungen nur bis zu einer bestimmten maximalen Tiefe bzw. Länge gebohrt werden können, die von der Länge des Hohlkörperteils des Schaftes abhängig ist. Die Erfindung hat sich dsshalb ferner zum Ziel gesetzt, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem tiefe bzw. lange Bohrungen hergestellt werden können, wobei die Tiefe bzw. Länge der Bohrungen verändert werden kann. Zu diesem Zweck ist vorgesehen, daß das Kernlochbohrwerkzeug im wesentlichen dreiteilig ist, wobei es einen Schaft, ein Verlängerungsstück, vorzugsweise in Form eines Hohlkörpers, und einen Werkzeugkopf, beispielsweise einen Bohr-, Ausdreh-, Reib-, Roll- oder dgl.
-kopf aufweist. Der Kernbohrkopf kann also mit dem Schaft direkt - die kürzestmögliche Ausführung - oder unter Zwischenschaltung des Verlängerungsstücks in Anpassung an die jeweilige Bohrungslänge zu einem Komplettwerkzeug verbunden werden. Es können auch verschieden lange Verlängerungsstücke verwendet werden, man kann auf diese Art verschieden große Werkzeuglängen - je nach Bedarf - erhalten. Mit dem Verlängerungsstück ist es also möglich, das Werkzeug einfach und schnell zur Verwendung bei längeren Bohrungen umzurüsten. Es ist ferner in vorteilhafter Weise möglich, die Bohrungen mit demselben Werkzeug durch Auswechseln des Werkzeugkopfes auch gleichzeitig fertig zu bearbeiten. Dabei sind die Teile miteinander leicht lösbar verbunden, vorzugsweise in Form einer als Hirth-Verzahnung ausgebildeten Plankerbverzahnung, die an einer Stirnfläche des Werkzeugkopfes und des Schaftes und an beiden Stirnflächen des Verlängerungsstückes vorgesehen ist. Die Hirth-Verzahnung gewährleistet eine einwandfreie Zentrierung und überträgt die gegebenenfalls auftretenden hohen Drehmomente. Zur axialen Verbindung zweier ineinandergreifender Hirth-Verzahnungen kann eine mit einem Außengewinde versehene Anzugs schraube in Form einer Hü;e vorgesehen sein.
Die Gewindehülse kann dabei ein Rechts- und ein Links gewinde bzw. zwei Gewinde mit verschiedenen Steigungen besitzen, so daß ein Verlängern des Werkstückes und/oder ein Auswechseln des Werkzeugkopfes in sehr einfacher Weise ermöglicht ist.
Entweder der Hohlkörper des Schaftes oder das Verlängerungsdiück dient dann als Führung für das Zentrierelement, da der Zapfen und das Verlängerungsstück in ihrem vorderen Bereich nacht nur stirnflächen- und außenseitig, sondern auch innenseitig identisch ausgebildet sind.
Im allgemeinen haben derartige Werkzeuge als Schneidelemente sogenannte Wendeplatten, die entweder rechteckig oder dreieckförmig ausgebildet sind und die an allen geraden Kanten Schneiden besitzen. Die Schneiden benachbarter Wendeplatten verlaufen dabei im allgemeinen winklig zueinander (DU-OS 2 404 029). Dabei sind die einzelnen Wendeplatten in radialer Richtung versetzt zueinander angeordnet. Dies bedeutet, daß auch die Aufnahmen für die Wendeplatten in entsprechender Weise radial zueinander versetzt angeordnet sein müssen, was einen hohen ferti, ungstechnischen Aufwand erfordert. Darüber hinaus hat sich ergeben, daf der so mit Schneidplatten versehene Bohrkopf relativ unruhig arbeitet und es zur Bohrung eines erheblichen Kraftaufwandes bedarf.
Die Erfindung hat sich deshalb weiterhin zur Aufgabe gesetzt, ein Werkzeug der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem er ein ruhisés Arbeiten des Werkzeuges erreicht und die Zerspanungsarbeit erleichtert wird. Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß über den Umfang der Stirnfläche des Bohrkopfes mindestens drei Wendeplatten vorgesehen sind, von denen die Hauptwendeplatte mit ihrer Schneide rechtwinklig zur Bohr- bzw. Werkzeugachse und die beiden anderen mit ihren Schneiden gegenläufig unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise von + 150, zur Normalen der Werkzeugachse verlaufen.
Dabei kann es in vielen Fällen zweckmäßig sein, 2 x 3 Wendeplatten vorzusehen, von denen die jeweils einander entsprechenden diametral gegenüberliegen. Dadurch wird die ringförmige Schnittbreite in mehrere Segmente unterteilt, so daß mehrere schmale Späne beim Bohren abgehoben werden. Auf diese Weise wird die Zerspanung erleichtert, da ein geringer Kraftaufwand hinsichtlich Drehmoment und Vorschub erreicht wird.
Es ergeben sich ferner kleine Späne, wodurch auch die Spanabfuhr verbessert ist. Zweckmäßigerweise ist die Hauptwendeplatte größer als die beiden anderen unter sich gleichgroßen Wendeplatten. Es dienen dann die beiden Nebenwendeplatten als symmetrisch angeordnete Spanteiler, wobei sie auch zum Vorschneiden dienen und das Werkzeug gleichzeitig mit zentrieren (Entlastung des Zentrierzapfens).
Um ein unruhiges Arbeiten des Werkzeuges zu vermeiden, sind bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vorliegender Erfindung die Wendeplatten über den Umfang des Bohrkopfes ungleichmäßig verteilt angeordnet, da dadurch Resonanzschwingungen vermieden sind. Die ungleichmäßige Teilung kann dabei beliebig gewählt werden, wobei bevorzugt vorgesehen ist, daß die winklige Teilung gegen die Drehrichtung hin zunimmt, beispielsweise von 550 über 600 zu 650 hin für jeden aus drei Wendeplatten bestehenden Satz, wobei der letztgenannte Winkel die Teilung zwischen den beiden Sätzen wiedergibt.
Zur Erreichung gleicher Spanquerschnitte trotz der unterschiedlich ausgebildeten, jedoch gleiche Geometrie besitzende Wendeplatten kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, den Mittelpunkt der beiden Nebenwendeplatten gegenüber den der Hauptwendeplatte axial zu versetzen, diese JIittelpunkte liegen jedoch in einer Linie.
Zur Vereinfachung des Auswechselns des Bohrkopfes bzw.
Montieren und Demontierens einer Verlängerung wurde zum genannten Werkzeug zweckmäßigerweise ein Montageschlüssel vorgesehen, der axial eine dem vorderen Ende des Zentrierelementes entsprechende Sacklochbohrung mit einem Innengewindebereich und radial mindestens eine in eine axiale Nut der Anzugsschraube einschiebbare Nase besitzt. Der Innengewindebereich dient dazu, die Verbindung mit dem Zentrierzapfen herzustellen und diesen erwünschtenfalls nach Beendigung des Arbeitsvorgangs nach vorn zu ziehen. Aufgrund dieser mehrseitigen Verwendbarkeit des Montageschlüssels kann das Auswechseln der Teile mit einem einzigen Schlüssel vorgenommen werden.
Weitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise in Längsrichtung geschnittene Ansicht eines Werkzeugs zum Bohren von Kernlöchern gemäß einem Ausführungsbeispiel vorliegender Erfindung, Fig. 1a der von der Zentrierung auf ein Werkstück beim Bohnsl ausgeübte Druck in Abhängigkeit vom Weg in qualitativer graphischer Darstellung, Fig. 2 eine Vorderansicht des Werkzeugkopfes in Richtung der Werkzeugachse, Fig. 3a, 3b und 3c die Lage der einzelnen Schneidplatten an der Stirnfläche des Bohrkopfes relativ zueinander und zur Werkzeugachse, Fig. 4 eine Ansicht der Stirn des Werkzeugkopfes oder -schaftes bzw. des Verlängerungsstückes mit einer Hirth-Verzahnung, Fig. 5 eine die Lage der verschiedenen Wendeplatten zueinander zeigende Ansicht in Teildarstellung und Fig. 6 eine Seitenansicht, teilweise geschnitten, eines Montageschlüssels.
Das erfindungsgemäße Werkzeug 11 zum Bohren von Kernlöchern ist dreiteilig ausgebildet und weist einen in ein nicht dargestelltes Bohrfutter einspannbaren Schaft 12, ein Verlängerungsstück 13 und einen Werkzeugkopf in Form eines Bohrkopfes 14 auf. Das Werkzeug 11 ist derart ausgebildet, daß auf den Schaft 12 in jeweils gleicher Weise entweder der Bohrkopf 14 allein aufsteckbar bzw. befestigbar ist oder das Verlängerungsstück 13, auf welches dann in ebenfalls derselben ge Weise der Bohrkopf 14 auf,teckt bzw. befestigt wird. Es können dabei auch unterschiedlich lange Verlängerungsstücke 13 verwendet werden, je nachdem welche Tiefe bzw. Länge das zu schaffende Bohrloch im betreffenden Werkstück besitzen soll.
Der Bohrkopf 14 kann durch einen anderen Werkzeugkopf, beispielsweise einen Ausdrehkopf, einen Reibkopf, einen Rollkopf od.dgl. ausgetauscht werden, so daß die mittels des Bohrkopfes 14 hergestellte Bohrung hinsichtlich der Güte der Innenwandung fertig bearbeitet werden kann. Innerhalb des Bohrl opfes 14 ist ein Zentrierelement 15 angeordnet, das entweder im vorderen Ende des Schaftes 12 oder im Verlängerungsstück 13 axial verschiebbar gelagert eingesetzt ist.
Der Schaft 12 wird entsprechend der verwendeten Werkzeugmaschine gewählt, z.B. Morsekegel, Steilkegel, Zylinderschaft usw. An das konische Ende 17 des gezeichneten Ausführungsbeispiels schließt sich ein hohlzylindrisches Teil 18 an, das mit einer oder mehreren radial gestuften Bohrungen 19 versehen ist. Im Bereich der radialen Bohrungen 19 ist der hohlzylindrische Teil 18 von einem Eühlmittel-ZuSührring 21 umgeben, der etwa mittig eine inwe kanalartige Ringnut 22 besitzt, die mit der Erweiterung der gestuften Bohrung 19 einen geschlossenen Ringkanal bildet und in die an einer oder mehreren Stellen eine Gewindebohrung 23 mündet, in die ein Schlauch od.dgl. zur Külilmittelzuführung einschraubbar ist. Als Kühlmittel kann ein flüssiges Medium, beispielsweise Öl oder Bohrölemulsion od.
dgl., oder ein gasförmiges Medium, wie Luft, verwendet werden.
Der feststehdnde Zuführring 21, gegenüber dem sich der koaxiale Schaft 12 im Betrieb verdreht, liegt an einem Ringbund 24 am hohlzylindrischen Teil 18 an und ist durch einen Anlaufring 26 und einen Sicherungsring 27 an seiner dem Ringbund 24 abgewandten Stirn gehalten und beidseitig durch Dichtungsringe 28, 29 abgedichtet.
Das Verlängerungsstück 13, der Schaft und der Werkzeugko?f besitzen an den einander zugewandten Stirnflächen jeweils eine Hirth-Verzahnung. Am Beispiel des hohlzylindrischen Verlängerungsstücks 13 ist eine als Hirth-Verzahnung 32 ausgebildete Plankerbverzahnung dargestellt, die an dessen auch noch beiden Stirnîlächen 31, 31' vorgesehen ist, aunerdem/an der Stirnfläche 34 des hohl zylindrischen Schaftteils 18 und an der Stirnfläche 35 des Bohrkopfes vorhanden ist, so daß die einzelnen Elemente 12, 13, 14 zentrierend und drehfest miteinander lösbar verbindbar sind. Die z.B. unter 55°, 600 und 65° geteilten Ausnehmungen 33 an den Teilen 12, 13, 14 greifen so ineinander, daß die Flächen 33' absatzlos übereinandergreifen. Diese Ausnehmungen bilden die Spankammern (vgl. Fig. 4). Die zunehmende Winkelteilung erstreckt sich bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel in einer Richtung entgegen der Drehrichtung A des Werkzeuges 11.
Zur axialen Verbindung der einzelnen Elemente 12, 13, 14 miteinander sind identisch ausgebildete Anzugsschraubhülsen 38, 38' vorgesehen, durch die die Hirth-Verzahnungen 32 aneinander gehalten werden. Die Schraubhülsen 38, 38' besitzen ein Rechts- und ein Linksgewinde 39, 40, die durch eine äußere Ringnut 43 getrennt sind.
Im Bereich ihres mit der Hirth-Verzahnung 32 versehenen Endes besitzt der hohlzylindrische Teil 18 des Schaftes 12 ein einen größeren Durchmesser als die Innenwandung 37 aufweisendes Innengewinde, in welches die Anzugsachraubhülse 38 mit ihrem beispielsweise Rechtsgewinde 39 eingeschraubt ist. Auf das andere Ende der Schraubhülse 38 mit einem gegenläufigen Gewinde 40 ist das Verlängerungsstück 13 mittels eines entsprechenden Innengewindes aufgeschraubt, dessen Innendurchmesser ebenfalls größer ist als der Durchmesser der Innenwandung 37', deren Durchmesser wiederum dem der Innenwandung 37 entspricht.
An seinem anderen Ende besitzt das Verlängerungsstück 13 ein entsprechendes rechtsgängiges Innengewinde, in das die andere Anzugsschraubhülse 38 mit ihrem Rechtsgewinde 39' eingeschraubt ist. Auf das Linksgewinde 40' der Schraubhülse 38' ist der Bohrkopf 14 mit einem entsprechenden Innengewinde aufgeschraubt.
Die Schraubhülsen 38 besitzen eine innere axiale Nut 44 für ein Werkzeug zum Festziehen.
Das im Verlängerungsstück 13 axial verschiebbar gelagerte Zentrierelement 15 besitzt einen über den Bohrkopf 14 hinausragenden mit einer Spitze 45 versehenen Zentrierzapfen 46, der in einem topfförmigen Zentrierkolben 47 axial verschiebbar gelagert ist. Innerhalb des Zentrierkolbens 47 sind eine Vielzahl von axial neben- bzw. übereinander angeordneten Tellerfedern 48 angeordnet, die sich einerseits am Boden 49 des Kolbens 47 und andererseits an einem Bund 51 des Zentrierzapfens 46 abstützen. Das der Spitze 45 abgewandte Ende des Zentrierzapfens 46 ragt durch den Boden 49 des Kolbens 47 und ist dort mittels eines Sicherungsringes 52 unter der Druckwirkung der Tellerfedern 48 axial gehalten. Zwischen Bund 51 und dem vorderen Ende des Zapfens 46 ist ein Gewindeteil 53 zum Hantieren mit einem Werkzeug vorgesehen. Der topfförmige Zentrierkolben 47 besitzt an seinem hinteren und im Bereich seines vorderen Endes je einen Führungsbund 56, der am Umfang mit sechs gleichmäßig verteilt angeordneten axialen Nuten 57 versehen ist und der an der Innenwandung 37' oder 37 des Verlängerungsstücks 13 bzw. des Schaftes 12 gleitet, je nachdem in welchen Hohlkörper das Zentrierelement 15 eingesetzt ist. An seinem vorderen Ende besitzt der Zentrierkolben 47 eine Stufe 58, über die mit radialem Spiel ein elastischer Ring 59 geschoben ist, der axial einerseits über einen Haltering 61 von einem Sprengring 62 und andrerseits am Bund 56 gehalten ist. Der Ring 59 überragt die Außenfläche des Bundes 56 und liegt in Ruhelage an einer konisch sich nach imen verjüngenden Fläche 63' bzw. 63 des Verlängerungsstückes 13 oder des Schaftes 12 an. Der Zentrierkolben 47 besitzt ferner eine oder mehrere am Umfang verteilt angeordnete axiale Bohrungen 64 zum Durchtritt des Kühlmittels, die an ihrer dem Bohrkopf 14 zugewandten Mündung eine Düse 65 besitzt bzw.
besitzen.
Erfolgt das Bohren eines Kernloches, so wird das Werkzeug 11 auf das betreffende Werkstück aufgesetzt, wobei der Zentrierzapfen 46 mit seiner Spitze 45 in eine zuvor eingeschlagene oder gebohrte Zentrierkörnung eingesetzt wird. Das Werkzeug 11 wird dann zum Werkstück hin verfahren und zwar so lange, bis der Bohrkopf 14 auf dem Werkstück aufsitzt; dabei hat sich der Zentrierzapfen 46 entgegen der Wirkung der 5Dellerfedern 48 etwas in den Zentrierkolben 47 hineinverschoben. Die Tellerfedern 48 sind so gewählt, daß der von Zentrierzapfen 46 auf das Werkstück ausgeübte Druck p mit dessen Verschiebeweg s progressiv zunimmt, wie dies an Hand der graphischen Darstellung in Fig. 1a qualitativ dargestellt ist. Auf diese Weise übt das Zentrierelement 15 beim Anschneiden, d.h. zu Beginn des Bohrvorganges, auf das Werkstück einen gewissen Druck aus, so daß sofort ein sicheres Zentrieren gewährleistet ist. Während des Anschneidens wird zunächst der Zentrierzapfen entgegen der Wirkung der Tellerfedern 48 noch weiter nach innen verschoben, wobei der Druck progressiv bis zu einem Maximalwert PM ansteigt. Erst bei Erreichen dieses maximalen Drucks ist es möglich, unter Uberwindung einer Rast bzw. eines Druckpunktes den Zentrierkolben 47 innerhalb des Verlängerungsstücks 13 oder des hohlzylindrischen Teils 18 des Schaftes 12 zu verschieben, und zwar dadurch, daß der elastische Ring 59 über die konische Fläche 63 bzw. 63' hinweg zwischen die S-trfe 58 des Zentrierkolbens 47 und die Innenwandung 37 bzw. 37' des betreffenden Hohlkörpers gedrückt wird. Dies ist nach dem Anschneiden, also zu einem Zeitpunkt erreicht, an dem keine derart hohen Vorspannkräfte zur sicheren Zentrierung mehr notwendig sind. Da der elastische Ring 59 nunmehr an der Innenwandung 37, 37' des betreffenden Hohlkörpers gleiten kann, und der Zentrierkolben 47 sich gegen den Druck PK des anstehenden Kühlmediums bewegt, der geringer ist als die Kraft der zusammengedrückten Tellerfedern 48, sinkt dio Vorspannung bis nahezu auf den Anfangswert PA ab, und bleibt während des gesamten Bohrvorganges auf grund des konstanten Drucks bei der Kühlmittelzufuhr ebenfalls konstant. Der Gegendruck auf das Zentrierelement könnte auch durch eine entsprechend ausgebildete Feder od.dgl. zusätzlich oder statt des Kühlmittels erzeugt werden.
Der Bohrkopf 14 ist, wie in den Big. 2 und 3 dargestellt, an seiner der Hirth-Verzahnung 32 abgewandten Stirnfläche 66 mit sechs Schneideplatten in Form von 2 x 3 Wendeplatten, 67, 68, 69 bestückt, wobei je zwei gleiche Wendeplatten einander diametral gegenüberliegen. Dabei ist entgegen der Drehrichtung A jeweils ein Satz Wendeplatten 67, 68, 69 hintereinander über 1800 angeordnet, an wischen sich ein weiterer Satz Wendeplatten 67, 68, 69 in derselben Reihenfolge anschließt. Die Winkelteilung der Wendeplatten über die ringförmige Stirnfläche 66 des Bohrkopfes 14 ist ungleichmäßig; und zwar besteht beim Ausführungsbeispiel zwischen den Wendeplatten 67 und 68 ein Winkel von 550, zwischen den Wendeplatten 68 und 69 ein Winkel von 600 und zwischen der Wendeplatte 69 des einen Satzes und der folgenden Wendeplatte 67 des anderen Satzes ein Winkel von 650. In derselben Weise ist, wie schon erwähnt, auch die Winkel teilung der Ausnehmungen 33, welche die Qtaiilmmern darstellen, vorgenommen. Die Wendeplatten 67, 68, 69 besitzen dieselbe geometrische Grundform, nämlich die eines im wesentlichen gleichseitigen Dreiecks mit abgerundeten Ecken. Die Schneiden 71, 72, 73 der Wendeplatten 67, 68, 69 sind derart angeordnet bzw. ausgebildet, daPJ beim Schneiden schmale Ringflächen und dadurch kleine Späne entstehen. Sie sind in im wesentlichen gleich ausgebildeten Ausnehmungen 76 befestigt und besitzen einen Freiwinkel von beim Ausführungsbeispiel etwa 40 Alle Wendeplatten 67, 68, 69 und ihre Aufnahmen 76 verlaufen mit ihrer Oberfläche um etwa 60 zur Werkzeugachse 74 geneigt (Spanwinkel). Die Wendeplatten 67, 68, 69 besitzen dagegen eine unterschiedliche Größe und eine unterschiedliche Neigung ihrer Schneiden 71, 72, 73 zur Werkzeugachsennormalen 77. Die Hauptwendeplatte 67 besitzt eine SchenlLellänge, die der Breite des auszubohrenden Ringes des Kernloches entspricht. Demgegenüber sind die Nebenwendeplatten 68, 69, die unter sich gleich groß sind, kleiner als die Hauptwendeplatte 67. Die Schneiden 72 und 73 der Nebenwendeplatten sind symmetrisch zueinander mit Bezug auf die die Schneide 71 enthaltende Ebene angeordnet und beim Ausführungsbeispiel etwa um 150 zur Normalen 77 geneigt. Dabei sind die Mittelpunkte 79, 80 der Wendeplatten 68, 69 zur Stirn des Bohrkopfes 14 hin gegenüber dem Mittelpunkt 78 der Hauptwendeplatte 67 axial versetzt, derart, daß die Zecken der Schneiden 72, 73 der betreffenden Wendeplatten der Schneide 71 vorauseilen. In der Ansicht der Fig. 6 erkannt man, daß die Nebenwendeplatten 68, 69 symmetrisch axial zueinander versetzt sind, derart, daß die eine nahe dem Innenradius und die andere nahe dem Außenradius endet. Auf diese Weise erhält man eine gleich breite Spanunterteilung der von den Wendeplatten 67, 68, 69 abgehobenen Späne und gleiche Spanquerschnitte. In ihren Mittelpunkten 78, 79, 80 sind die Wendeplatten 67, 68, 69 mittels nicht dargestellter Elemmschrauben in den Aufnahmen 76 befestigt.
Han kann auch statt eines Kühlmittelkanals im Führungskolben Nuten am Führungskolben vorsehen, mit deren Hilfe das Kühlmittel an die Schneiden herangeführt werden kann.
Der in Fig. 5 dargestellte Schlüssel 81 ist etwa T-förmig ausgebildet und besitzt an seinem ICopf eine zentrische Innengewindebohrung 82 und eine daran anschließende Sacklochbohrung 83, die auf das Gewindeteil 53 und die Spitze 45 am Zentrierzatfen 46 passen. Luf diese Weise kann das Zentrierelement 15 aus einem der Hohlkörper gezogen und ausgetauscht oder -gewechselt werden. An einer Umfangsstelle des D-förmigen Kopfes besitzt der Schlüssel 81 eine über den Umfang vorstehende Nase 84 quadratischen Querschnitts, der durch einen axialen Stift 86 gesichert ist und der in die axiale Nut 44 der Schraubhülse 38 oder 38' eirischiebbar ist. Auf diese Weise sind die Schraubhülsen 38, 38' mit dem Schlüssel drehbar und damit aus dem betreffenden Teil herausschraubbar. An seinem freien Ende ist der Schlüssel 81 mit einem üblichen Sechskantkopf 87 versehen, so daß der Schlüssel mit Hilfe eines Schraubenschlüssels oder Kreuzsteckschlüssels od.dgl. gedreht werden kann.

Claims

A n s p r ü c h e 1. Kernbohrwerkzeug mit einem zumindest teilweise als Hohlkörper ausgebildeten Schaft, dei vorzugswiese mit einer Kühlmittelöffnung veigehen ist, mit einem mit Schneidelementen vergehenen Bohrkopf und einem axial verschiebbaren Führungs- bzw. Zentrierelement in der Bohrachse, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrierelement (15) derart axial verschiebbar gelagert ist, daß es während des Anschneidens einer kernbohrung unter einer vorzugsweise etwa progressiv zunehmenden axialen Druckspannung und danach unter einer im wesentlichen konstanten Druckspannung, vorzugswise durch das Kühlmittel, steht.
2. Werkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die konstante Drukspannung geringer ist als zumindest der Maximalwert der progressiv ansteigenden Anfangsdruckspannung.
3. Werkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zentrielement (1)L) einen Zentrierzapfen (46) besitzt, der gegen die Wirkung einer oder meherer Ledern (48), vorzugsweise Tellerfedern, in einem Führungskolben (47) axial verschiebbar gelagert ist, und daß der Führungskolben (47) innerhalb eines Hohlkörpers (13, 18) am Schaft unter bberwindung einer Rast bzw. eInes Druckpunktes radial verschiebbar gelagert ist.
4. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Führunngskolben (47) einen elastisch verformbaren ing (59) besitzt, der den Außendruchmesser des Führungskolbens (47) überragt und in Ausgangslage des Zentrierelementes (15) an einem innenkonus (63) des Hohlkörpers (13, 18) anliegt und damit den Druckpunkt bildet.
5. Werkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (59) am Führungskolben (47) radiales Spiel besitzt.
6. Werkzeug nach einem der Anspruche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der kührungakolben (47) axial mit mindestens einem Kühlmittelkanal (64) versehen ist.
7. Werkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlmittelkanal (64) an seinem dem Bohrkopf (14) zugewandten Ende eine Düse (65) besitzt.
8. Werkzeug insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen dreiteilig ist, wobei es den Schaft (12), ein VerLängerungsstück (13), vorzugsweise in Form eines Hohlkörpers, und einen Werkzeugkopf (14), beispielsweise einen Bohr-, Ausdreh-, Reib-, Rollkopf od.

dgl. aufweist.
9. Werkzeug nach anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die i'eile (12, 13, 14) miteinander leicht lösbar befestigbar sind.
10. Werkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, aaß der Werkzeugkopf (14) und der Schaft (12) an einer Stirn fläche und das Verlängerungsstück (13) an beiden Stirnflächen mit einer Hirth-Verzahnung (32) versehen sind.
11. Werkzeug nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den einzelnen eilen (12, 13, 14) eine mit einem Außengewinde versehene Anzugsschraubhülse (38, 38') vorgesehen ist.
12. Werkzeug mit vorzugsweise dreieckförmigen Wendeplatten als Schneidelemente, deren Schneiden winklig zueinander verlaufen, insbesondere nach Anspruch 1 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß über den Umfang der Stirnfläche des Bohrkopfes (14) mindestens drei Wendeplatten (67 bis 69) vorgesehen sind, von denen die Hauptwendeplatte (67) mit ihrer Schneide (71) rechtwinklig zur Bohr- bzw. Werkeugachse (74) und die beiden anderen (68, 69) mit ihren Schneiden (72, 73) gegenläufig unter einem spitzen Winkel, vorzugsweise von + 15°, zur Normalen (77) der Werkzeugachse (74) verlaufen.
13. Werkzeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwei mal drei Wendeplatten (67 bis 69) vorgesehen sind, von denen die jeweils einander entsprechenden diametral gegenüberliegen.
14. Werkzeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, da?. die Wende?latten (67 bis 69) über den Umfang.

des Bohrkopfes (14) ungleichmäßig verteilt angeordnet sind.
15. Werkzeug nach anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb jedes aus drei Wendeplatten (67 bis 69) oestehenden Schneidensatzes die winklige Teilung gegen die Drehrichtung zunimmt, vorzugsweise von 550 über 600 zu 650 hin.
16. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daf unterschiedlich große Wendeplatten (67 bis 69) derselben geometrischen Form angeordnet sind.
17. Werkzeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptwendeplatte (67) jedes Satzes größer ist als die beiden anderen unter sich gleichgroßen Nebenwendeplatten (68, 69).
18. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nebenwendeplatten (68, 69) symmetrisch angeordnete Spanteiler sind.
19. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Nebenwendeplatten (68, 69) mit den äußeren Ecken ihrer Schneiden (72, 73) gegenüber der in Bohrrichtung Hauptwendeplatte (67Y voraus eilen.
20. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dar der Mittelpunkt der lTebenwendeelatte (68, 63) gegenüber dem der Hauptwendeplatte (67) vial versetzt ist.
21. Werkzeug, nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwendeplatte (58, 69) auf derselben Achse wie die Hauptwendeplatte (67) angeordnet ist.
22. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wendeplatten (67 bis 69) gleichen Neigungswinkel zur Bohrachse (74) besitzen.
23. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß alle Wendeplatten (67 bis 69) denselben Freiwinkel besitzen.
24. Werkzeug nach einem der Ansprüche 12 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenwendeplatten (68, 69) derart gelagert sind, daß sie radiale Kräfte aufzunehmen vermögen.
25. Werkzeug nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, die das Klihlmittel durch Nuten am Umfang des Führungakolbens an die Schneiden herangeführt wird.
26. Werkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Montageschlüssel (81) vorgesehen ist, der axial eine mit dem vorderen Ende des Zentrierelementes (15) entsprechende Sacklochbohrung (83) mit einem nnengewindebereich (82) und radial mindestens eine in eine axiale Nut (44) der Anzugsschraubhülse (38, 38') einschiebbare ese (84) besitzt.